高速活性污泥工艺的建模:通过敏感性和不确定性分析评估模型参数
Hazal Gulhan1, Reza Faraji Dizaji1, Muhammed Nimet Hamidi1
1Istanbul Technical University, Civil Engineering Faculty, Environmental Engineering Department, Ayazaga Campus, Maslak 34469, Istanbul, Turkey.
The Science of the total environment
|January 16, 2024
概括
一个新的机械模型准确地预测了碳,和去除的高速活性泥 (HRAS) 工艺性能. 该模型显示了改善废水处理中的可溶跟踪的潜力.
科学领域:
- 环境工程 环境工程
- 废水处理技术 废水处理技术
- 生物化学工程 生物化学工程
背景情况:
- 高速活性污泥 (HRAS) 工艺对于高效的市政和工业废水处理至关重要.
- 准确的HRAS性能建模对于优化营养和碳去除至关重要.
- 现有的模型可能无法完全捕捉HRAS系统的动态复杂性,特别是营养动态.
研究的目的:
- 开发和校准一个用于预测HRAS流程动态性能的机制模型.
- 在HRAS系统中准确模拟化学氧气需求 (COD), (N) 和 (P) 的去除.
- 确定影响HRAS过程动态的关键参数,并评估模型预测的不确定性.
主要方法:
- 根据激活泥模型 (ASM1,ASM3) 制订了一种机械模型,其中包含了HRAS特有的吸附和储存机制.
- 使用来自试点规模HRAS工厂的动态数据对模型进行校准.
- 进行敏感性和不确定性分析,以评估有影响力的参数和模型准确性.
主要成果:
- 校准模型在关键参数 (包括MLSS,TCOD,SCOD,XCOD,TN,SNH,TP,STP和XTP) 中实现了超过70%的预测效率 (规范化MAE).
- 灵敏度分析确定了最大特异性生长率,产量,储存率,衰变率和基质和度作为关键参数.
- 不确定性分析表明可溶性COD的潜在低估,并突出了改善可溶性动态预测的领域.
结论:
- 开发的机制模型为预测HRAS流程的长期动态性能提供了一个强大的工具.
- 模型的差异,特别是可溶预测中的差异,可能源于废水特性的未考虑的动态变化.
- 进一步细化考虑易生物降解基质和可溶惰性物质的动态影响分数可以提高模型的准确性.
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